FISICA

viernes, 23 de mayo de 2014

TEMAS

FISICA

RELACION DE LA FISICA CON OTRAS CIENCIAS

jueves, 22 de mayo de 2014

La cinemática estudia los movimientos de los cuerpos independientemente de las causas que lo producen. En este capítulo, estudiaremos los movimientos rectilíneos y curvilíneos, y circulares.
En el caso del movimiento rectilíneo, se simularán dos prácticas que realizan los estudiantes en el laboratorio, que consiste en un móvil que desliza por un carril sin apenas rozamiento. En la primera práctica simulada, se determinará la velocidad constante de un móvil, en la segunda, se determinará la aceleración de un móvil en movimiento uniformemente acelerado.
Ambas prácticas, se prestan especialmente para representar en una gráfica los datos obtenidos y aplicar el procedimiento denominado regresión lineal, trazando la recta que mejor ajusta a los resultados experimentales. Se completa aquí el capítulo primero, en la parte correspondiente a las medidas.

Dos programas interactivos están dedicados a ayudar a los estudiantes a resolver problemas de cinemática. El estudiante puede observar el movimiento de caída de los cuerpos, establecer la posición y la velocidad inicial, y parar el movimiento en cualquier momento. Anotar los valores posición y velocidad del móvil en cualquier instante, y en particular, cuando éste alcanza la altura máxima o regresa al origen. Los valores que el estudiante obtiene resolviendo las ecuaciones del movimiento los puede comparar con los que proporciona el programa interactivo.
La necesidad de establecer un origen y un sistema de referencia para describir un movimiento se pone de manifiesto en la resolución de problemas de caída de los cuerpos. Muchos estudiantes siguen un procedimiento equivocado. Por ejemplo, cuando un cuerpo es lanzado verticalmente hacia arriba calculan la "distancia" recorrida por el cuerpo hasta que alcanza su altura máxima, y luego, la que recorre hasta que llega al suelo, consideran la aceleración negativa como definición del movimiento desacelerado, y les sorprende el signo negativo en la velocidad o en la posición del móvil.

En este capítulo se representan gráficas que describen el movimiento de una partícula. La interpretación de las gráficas es una habilidad que han de conseguir los estudiantes, ya que una gráfica muestra de un vistazo el comportamiento o una tendencia de un fenómeno físico, información que no se puede conseguir mirando una tabla con los mismos datos. La interpretación de las gráficas, posición-tiempo, velocidad-tiempo y aceleración-tiempo, no es tan evidente como pudiera parecer (Beichner 1994).
La principal dificultad de orden didáctico estriba en que los estudiantes no diferencian bien entre el valor de una magnitud y la razón de su cambio con el tiempo. Esta dificultad se pone de manifiesto en las situaciones en las que la velocidad es cero pero la aceleración es distinta de cero, por ejemplo, cuando un móvil que se lanza verticalmente hacia arriba alcanza su altura máxima.

Otros dos programas interactivos, se pueden calificar como problemas-juego, y tratan como otros que se verán a lo largo de este curso, de hacer una Física más intuitiva y divertida. Son programas simples pero significativos desde el punto de vista de la Física. En el primero, se tratará de apuntar con un cañón a un blanco fijo. El estudiante se dará cuenta que hay dos posibles soluciones a este problema. En el segundo, se tratará de bombardear un blanco móvil.
Ambas situaciones se resolverán por el procedimiento de prueba y error en el menor número de intentos posibles. Posteriormente, se sugiere al estudiante, que resuelva numéricamente el problema y acierte al primer intento.

Aplicaremos lo aprendido sobre el tiro parabólico a situaciones de la vida diaria y en concreto, al popular juego del baloncesto. Examinaremos con detalle todos los elementos que entran en el juego del baloncesto: la canasta, el balón, el aro y el tablero.
El estudio de las distintas situaciones nos permitirá conectar con otras partes de la Física, como la Óptica, al estudiar el efecto del tablero, con la Dinámica, al estudiar el choque del balón contra el suelo, con las Oscilaciones al estudiar la deformación del balón cuando choca con una pared rígida, y con el fenómeno de la dispersión, al estudiar el choque del balón con el aro.

Los estudiantes resuelven sin dificultad problemas de encuentros

entre dos móviles en movimiento rectilíneo uniforme o uniformente acelerado, por ejemplo, policías que persuiguen a ladrones. Sin embargo, tienen dificultades para hallar el instante de encuentro (por primera vez) de dos móviles en movimiento circular uniforme o uniformente acelerado. Se ha diseñado un applet que recrea uno de estos problemas y que muestra que en una trayectoria circular hay múltiples encuentros, y enseña a diferenciar entre posición y desplazamiento angular.

FISICA 3

Soporte matemático

Escalares y Vectores

Magnitud

Es todo aquello que se puede medir, que se puede representar por un número y que puede ser estudiado en las ciencias experimentales (que son las que observan, miden, representan, obtienen leyes, etc.).

La bondad de un hombre no se puede medir y jamás la Física la estudiará la bondad. La bondad, el amor, etc. , no son magnitudes.
Para estudiar un movimiento debemos conocer la posición, la velocidad, el tiempo, etc. Todos estos conceptos son magnitudes.
Para cada magnitud definimos una unidad. Mediante el proceso de medida le asignamos unos valores (números) a esas unidades. La medida es ese número acompañado de la unidad.

Magnitud Escalar :

: Son aquellas que quedan perfectamente determinadas por un número. Por ejemplo, la temperatura. Si decimos que en un día hay 25 grados, no necesitamos saber más sobre la temperatura. Otras son, longitud, volumen, masa, tiempo, etc…

Magnitud Vectorial :

Vector : Es una cantidad física que se defina mediante un valor (módulo), un punto de

aplicación, una dirección de acción y un sentido y que para la cual se defina una operación de suma

conmutativa, será considerada una magnitud vectorial. (Las rotaciones carecen de la conmutatividad de la

suma y, siendo magnitudes orientadas, no pueden considerarse vectoriales.)

Son las que necesitan de elementos vectoriales para quedar bien definidas. Es decir de un vector. Recordemos antes de continuar lo que es un vector.

Vector: El vector es un segmento orientado que posee 4 elementos fundamentales, estos son: Punto de aplicación, (donde nace) dirección, sentido y módulo. Módulo hace referencia a la intensidad del vector. Por ejemplo, en los casos de las fuerzas, si tuviéramos que representar una fuerza de unos 60 N (Newton), lo podríamos representar a través de una flecha de unos 6 cm.
Acá toma importancia a lo que llamamos escala. La escala nos sirve para representar los vectores de cualquier magnitud vectorial. En el ejemplo citado decimos que la escala fue de 1cm: 10N. De esta manera se representan JAN en 6 cm.

Los principales elementos del vector son :

Origen : Representa el punto de aplicación de la magnitud representada
Dirección : Indica la dirección en la que se ha aplicado el vector , puede ser hacia arriba hacia abajo , a la derecha a la izquierda u oblicuo
Sentido : Indicado por la punta de la flecha que puede ser hacia adentro o hacia afuera
Modulo : Indica el valor numérico de la magnitud representada y esta dado por la longitud del vector.

FISICA 2

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (S.I.)

A pesar de haber transcurrido más de 25 años desde su instrumentación, este sistema no ha tenido hasta la fecha una difusión comparable a la del Sistema Métrico Decimal en sus tiempos. Sin embargo su importancia es parangonable a aquél, en su capacidad de marcar un nuevo hito histórico en la evolución técnica e intelectual del hombre.
INTRODUCCION

Del mismo modo que, luego de sucesivas propuestas y modificaciones, los científicos de fines del Siglo XVIII, lograron diseñar el Sistema Métrico Decimal basado en parámetros relacionados con fenómenos físicos y notación decimal, y hubieron de lidiar con la resistencia al cambio de los antiguos sistemas medievales de referencias antropológicas y subdivisiones en mitades sucesivas, a los modernos; la comunidad científica de la segunda mitad del Siglo XX, debió encarar la adopción de un nuevo sistema de medidas de mayor precisión en cuanto a la referencia con fenómenos físicos de sus unidades fundamentales, adaptado a los crecientes avances de la ciencia, y que a la vez tuviese la amplitud y universalidad suficientes, para abarcar las necesidades evidenciadas en la proliferación de subsistemas surgidos como necesidad particular de las distintas ramas de la ciencia.

CONFERENCIA GENERAL DE PESAS Y MEDIDAS
La Conferencia General de Pesas y Medidas, que ya en 1948 había establecido el Joule (J) como unidad de energía (1 Cal = 4,186 J), en la 10^a Conferencia (1954) adoptó el Sistema MKSA (metro, kilogramo masa, segundo, ampere), preexistente -originado en la propuesta del Profesor G. Giorgi de 1902-, en el cual se incluyó el Kelvin (K) y la Candela (cd), como unidades de temperatura e intensidad luminosa respectivamente.

CONSAGRACIÓN DEL S.I.
La 11^a Conferencia General de Pesas y Medidas, en sus sesiones de octubre de 1960 celebradas en París, cuna del Sistema Métrico Decimal, estableció definitivamente el Sistema Internacional de Medidas (S.I.), basado en 6 unidades fundamentales -metro, kilogramo, segundo, ampere, Kelvin, candela-, perfeccionado y completado posteriormente en las 12^a, 13^a y 14^a Conferencias, agregándose en 1971 la séptima unidad fundamental, la mol, que mide la cantidad de materia.

SISTEMA COHERENTE
Para una comunicación científica apropiada y efectiva, es esencial que cada unidad fundamental de magnitudes de un sistema, sea especificada y reproducible con la mayor precisión posible. El modo ideal de definir una unidad es en términos referidos a algún fenómeno natural constante e invariable de reproducción viable, por ejemplo, una longitud de onda de una fuente de luz monocromática. Pueden elegirse arbitrariamente las unidades para cada magnitud, en la medida en que estén vinculadas por relaciones matemáticas a las unidades base, las que deben estar definidas unívocamente. Limitando la cantidad de unidades base, se logra considerable simplicidad en el sistema. Las unidades base son llamadas "fundamentales" y todas las demás "derivadas". Un sistema de unidades configurado con estas características, se define como un "sistema coherente".

FISICA 1

Relacion de la Fisica con otras Ciencias

La fisica es la ciencia mas fundamental y general, la cual a podido relacionarse con cada una de ellas y a tenido un profundo efecto en todo lo relacionado con el metodo cientifico.

La fisica es tambien conocida como Filosofia Natural, la cual proviene la mayoria de la ciencias, como lo son las Matematicas, la Biologia, la Astronomia, la Filosofia , entre otras.

*Fisica-> Quimica

Relacionadas con los fenómenos físicos que ocurren generalmente en conjunción con

los químicos.

*Fisica-> Deportes

Relacionadas con los deportes y la gimnasia desde el punto de vista que nuestros movimientos están regidos por la gravedad, la atracción que ejerce sobre nuestro cuerpo (la atracción gravitatoria de la tierra)

*Fisica->Biologia

Relacionadas por medio de los descubrimientos de la posibilidad de amplificar las imágenes de los cuerpos celestes, surgió en la rama de la Óptica un avance que permitió a los biólogos y médicos de la antigüedad, acceder a poder observar el mundo de lo diminuto.

*Fisica->Astronomia

Relacion con la curiosidad de conocer los fenomenos de la tierra, logrando asi la construccion del primer telescopio para observar con lentes la ampliacion de imágenes.

*Fisica->Matematicas

La fisica es una ciencia que necesriamente de las matematicas para existir, si queremos analizar un fenomeno fisico, necesitamos traducirlo de algun modo a una expresion matematica, como una ecuacion.

Asi Isaac Newton se dio cuenta que sin matematicas el no podria estudiar fisica ni llevarla a cabo con sus experimetos, entonces tubo que desarrolla lo que ahora conocemos Calculo.